Przedmiotem wynalazku jest elektromechaniczny filtr tarczowy przeznaczony do budowy urzadzen selekcji czestotliwosciowej jako rezonator mechaniczny o wysokiej dobroci.Filtry elektromechaniczne charakteryzuja sie wysoka selektywnoscia i stabilnoscia temperaturowa oraz mozliwoscia zbudowania na ich podstawie filtrów waskopasmowych. W zakresie tych parametrów sa one pokrew¬ ne filtrom kwarcowym, sa jednak znacznie prostsze i tansze w produkcji. Jezeli chodzi o wymiary to filtry elektromechaniczne sa znacznie mniejsze od kwarcowych. Filtry elektromechaniczne moga byc stosowane w do¬ wolnych urzadzeniach radiotechnicznych, gdzie wymagane jest selektywne oddzielenie sygnalu radiowego, na przyklad w urzadzeniach radiolacznosci, radiolokacji, w ukladach pomiarowych itd. Filtr elektromechaniczny jako calosc jest to urzadzenie skladajace sie z wejsciowego i wyjsciowego przetwornika elektromechanicznego np. magnetostrykcyjnego, piezoelektrycznego lub innych oraz mechanicznego ukladu rezonansowego zawieraja¬ cego w zaleznosci od selektywnosci odpowiednia ilosc mechanicznych, szczególnie metalowych rezonatorów, polaczonych wzajemnie odcinkami mechanicznych polaczen w rodzaju drutów, tasm, cylindrów. W zakresie czestotliwosci posrednich (60—600 kHz) z róznego rodzaju typów filtrów elektromechanicznych znalazly zasto¬ sowanie filtry z osiowym lub równoleglym rozmieszczeniem rezonatorów cylindrycznych pracujacych na drga¬ niach skrecajacych, plytkowe filtry elektromechaniczne z zastosowaniem rezonatorów tarczowych pracujacych na drganiach zginajacych o jednej lub dwu liniach kolowych i elementami sprzegajacymi drgajacymi wzdluznie.Wszystkie wyzej wymienione typy filtrów elektromechanicznych posiadaja podobne parametry elektrycz¬ ne. Filtry elektromechaniczne o drganiach skretnych znalazly zastosowanie przy czestotliwosciach 60—300 kHz.Odmiana tych filtrów o osiowym rozmieszczeniu rezonatorów charakteryzuje sie duzymi wymiarami podluzny¬ mi. Na przyklad dlugosc filtru o 5—6 rezonatorach przy czestotliwosciach roboczych rzedu 100 kHz wynosi 150—160 mm. W stosunkowo waskopasmowych (1%) filtrach takiego typu w celu zwiekszenia ich wytrzymalosci mechanicznej niezbedne jest zastosowanie skomplikowanych powiazan miedzy rezonatorami, co prowadzi do konstrukcyjnego wydluzenia filtru. Znana jest konstrukcja filtru elektromechanicznego o drganiach skretnych, o osiowym rozmieszczeniu rezonatorów, które maja ksztalt hantli. W ten sposób mozna zmniejszyc dlugosc filtru 1,5—2 razy, lecz przy tym w znacznym stopniu wzrastaja trudnosci wykonania filtru. Filtr drgan skretnych2 86913 o równoleglym rozmieszczeniu rezonatorów w porównaniu z konstrukcja o osiowym rozmieszczeniu rezonato¬ rów posiada znacznie mniejsze wymiary podluzne, jednakze jako calosc konstrukcja ta malo rózni sie od filtru o konstrukcji osiowej.Filtry plytkowe stosuje sie dla czestotliwosci rzedu 400—600 kHz. Szerokiemu stosowaniu tych filtrów na pierwszy rzut oka bardzo dogodnych dla miniaturyzacji filtrów elektromechanicznych stoja na przeszkodzie intensywne pasozytnicze pasma przepuszczania powstajace w filtrze z powodu powstawania w cienkich plytkach gesto polozonych rezonansów drgan zginajacych.Elektromechaniczne filtry tarczowe stosuje die dla roboczych czestotliwosci od 60 do 600 kHz. Najszerzej stosowany jest elektromechaniczny filtr tarczowy o peryferyjnym rozmieszczeniu drutowych elementów lacze¬ niowych drgajacych wzdluznie. Podstawowa wada tych filtrów sa ich duze wymiary. Na przyklad elektromecha¬ niczne filtry tarczowe firmy „Collins" dla czestotliwosci 40—108 kHz posiadaja objetosc rzedu 80 cm3. Tak jak w przypadku elektromechanicznych filtrów o drganiach skretnych, w tym wypadku dla filtrów o wzglednych pasmach przepuszczania mniejszych od 0,5%, nalezy stosowac zlozone elementy sprzezenia pomiedzy rezonato¬ rami co prowadzi do zwiekszenia dlugosci filtru. Zmniejszenie rozmiarów elektromechanicznych filtrów tarczo¬ wych posiadajacych zewnetrzne elementy sprzezenia zwiazane jest z pogorszeniem ich monooscylacyjnosci i zmniejszeniem wytrzymalosci mechanicznej. Mozna to wyjasnic nastepujaco. Wraz ze zmniejszeniem wymiarów rezonatorów tarczowych na calej ich powierzchni wraz z brzegami zmniejszaja sie impedancje zarówno dla drgan podstawowych o kolowych liniach wezlowych jak i dla drgan pasozytniczych o kolowych liniach wezlowych Jednoczesnie nastepuje znaczne zblizenie czestotliwosci rezonansowych wartosci modalnych pasozytniczych drgan o p omieniowych liniach wezlowych do czestotliwosci o kolowych liniach wezlowych. Wskutek zmniejszenia impedancji rezonatorów nalezy znacznie zmniejszyc srednice elementu sprzezenia chcac utrzymac zadane pasmo przepuszczania. Powoduje to znaczne zmniejszenie wytrzymalosci mechanicznej ukladu rezonan¬ sowego filtru. Zblizenie pasozytniczych czestotliwosci drgan rezonansowych o promieniowych liniach wezlo¬ wych do czestotliwosci nominalnej filtru wraz z jednoczesnym zmniejszeniem impedancji rezonatorów tarczo¬ wych dla tego typu drgan znacznie zwieksze intensywnosc pasozytniczych pasm przepuszczania, co jest niedo¬ puszczalne. Nieco rzadziej, w stosunkowo szerokopasmowych filtrach (4—10%) stosuje sie uklad elektromecha¬ nicznego filtru tarczowego z centralnym rozmieszczeniem elementów sprzezenia mechanicznego. Dosyc latwo mozna zbudowac tego typu filtry, które sa odporne na powstanie w nich pasozytniczych rezonansów, jednakze ich wytrzymalosc mechaniczna jest niska.Celem niniejszego wynalazku jest wyeliminowanie podanych powyzej wad i opracowanie miniaturowych, monooscylacyjnych, wytrzymalych mechanicznie filtrów elektromechanicznych o róznych pasmach przepuszcza¬ nia w szerokim interwale czestotliwosci. Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze w filtrze elektromechanicznym zawie¬ rajacym przetworniki elektromechaniczne na wejsciu i wyjsciu, kilka rezonatorów tarczowych rozmieszczonych równolegle i pracujacych w stanie drgan zginajacych o kolowych liniach wezlowych posiadajacych najkorzystniej jeden posredni i dwie koncowe tarcze polaczone wzdluznymi mechanicznymi elementami sprzezenia, mechanicz¬ ne elementy sprzezenia zamocowane sa na czolowych powierzchniach tarczowych rezonatorów w punktach rozmieszczonych na obwodzie okregu o srednicy równej srednicy okregu wezlowego rezonatora tarczowego.Filtr elektromechaniczny, w którym tarczowe rezonatory pracuja w stanie drgan zginajacych o jednej «, wezlowej linii kolowej wykonany jest tak, ze mechaniczne elementy laczace sasiednie rezonatory tarczowe sa zamocowane na czolowych powierzchniach kazdego rezonatora tarczowego w punktach rozmieszczonych na srednicy równej w przyblizeniu 0,68 srednicy zewnetrznej rezonatora tarczowego.Filtr elektromechaniczny, w którym tarczowe rezonatory pracuja w stanie drgan zginajacych o jednej wezlowej linii kolowej jest wykonany w ten sposób, ze mechaniczne elementy sprzezenia sasiednich rezonato¬ rów tarczowych sa zamocowane na powierzchniach czolowych kazdego rezonatora tarczowego w punktach rozmieszczonych na obwodzie o srednicy równej w przyblizeniu 0,82 srednicy zewnetrznej tarczy lub w punk¬ tach rozmieszczonych na obwodzie o srednicy równej w przyblizeniu 0,36 zewnetrznej srednicy tarczy. Oczywi¬ ste jest, ze mechaniczne elementy laczace mozna rozmieszczac na obwodzie okregu o srednicy 0,82 jak i na obwodzie okregu o srednicy 0,36 zewnetrznej srednicy tarczowego rezonatora.W odmianie ukladu rezonansowego wedlug wynalazku, rezonatory tarczowe polaczone miedzy soba cien¬ kimi mechanicznymi elementami sprzegajacymi rozmieszczone sa stopniowo. W ten sposób mechaniczne elemen¬ ty sprzezania kazdego rezonatora posredniego mocowane sa tylko na jednej z czolowych powierzchni posrednie¬ go rezonatora tarczowego przy czym mechaniczne elementy sprzezenia rozmieszczone sa na jednej stronie rezo¬ natora posredniego, a w koncowym rezonatorze tarczowym mechaniczne elementy laczace rozmieszczone sa na obu powierzchniach czolowych, z jednej strony dla polaczenia z posrednim tarczowym rezonatorem, a z drugiej w celu mocowania do elementu oporowego.W ukladzie rezonansowym wedlug wynalazku, mechaniczne elementy laczace rezonatory tarczowe pomie¬ dzy soba sa tak ustawione, ze plaszczyzny symetrii poprowadzone poprzez osie mechanicznych elementów laczacych dwóch dowolnych sasiednich tarcz tworza kat a w zakresie od 90° do 180°.36913 3 W opisanym rozwiazaniu ukladu rezonansowego jedna z czolowych powierzchni tarcz posrednich jest wol¬ na. Pozwala to na umieszczenie na co najmniej jednej z tarcz posrednich na jej wolnej powierzchni czolowej rezonatora odbijajacego w taki sposób, by tworzyl on biegun tlumienia.W celu stworzenia filtru wysokoselektywnego, nie zmniejszajac jego wytrzymalosci mechanicznej, bez znacznego zwiekszenia jego wymiarów uklad rezonansowy posiada posrednie rezonatory tarczowe rozmieszczone wspólosiowo i tworzace w koncowym wypadku dwie sekcje, które polaczone sa miedzy soba tarczowym rezona¬ torem w ten sposób, ze sekcje znajduja sie po jednej stronie laczacego je rezonatora tarczowego.Uklad rezonansowy wedlug wynalazku posiada przynajmniej dwa rezonatory tarczowe z ogólnej ilosci rezonatorów polaczonych wzajemnie mechanicznymi elementami sprzezenia, rozmfeszczonymi na powierzclh niach czolowych rezonatorów czolowych w punktach odpowiadajacych kolowym liniom wezlowym, posiadaja rózne geometryczne wymiary, przy tym wszystkim rezonatory tarczowe nastrojone sa na jednakowa czestotli¬ wosc dla drgan o kolowych liniach wezlowych, przy tym rezonatory rózniace sie wymiarami geometrycznymi posiadaja rózne czestotliwosci dla drgan pasozytniczych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przed¬ stawia elektromechaniczny filtr tarczowy, wedlug wynalazku; fig. 2 — urzadzenie przekroju wzdluz linli II—II oznaczonej na fig. 1; fig. 3 —uklad rezonansowy tarczowego filtru elektromechanicznego wedlug wynalazku; fig. 4 — rezonator tarczowy w ukladzie pracy drgan zginajacych o jednej kolowej linii wezlowej oraz wykresy rozkladu predkosci ruchu punktów i impedancji na jego powierzchniach wzdluz promienia tarczy; fig. 5 — rezo¬ nator tarczowy wstanie pracy drgan zginajacych o dwu kolowych liniach wezlowych oraz wykresy rozkladu predkosci ruchu punktów i impedancji na jego powierzchni wzdluz promienia tarczy; fig. 6 — uklad rezonanso¬ wy zawierajacy dwa rezonatory tarczowe polaczone zewnetrznymi mechanicznymi elementami sprzezenia oraz przejscie sygnalu przez ten uklad o czestotliwosciach rezonansowych drgan o kolowych liniach wezlowych oraz promieniowych liniach wezlowych; fig. 7 — uklad rezonansowy, w którym dwa rezonatory tarczowe polaczone mechanicznymi wiazadlami zgodnie z mysla wynalazku oraz przejscia sygnalu przez ten uklad o czestotliwos¬ ciach rezonansowych drgan o kolowych i promieniowych liniach kolowych; fig. 8 — inny wariant wykonania ukladu rezonansowego tarczowego filtru elektromechanicznego wedlug wynalazku; fig. 9 — widok z góry ukladu rezonansowego przedstawionego na fig, 8; fig. 10 — nastepny wariant wykonania ukladu rezonansowego elektro mechanicznego filtru tarczowego zgodnie z mysla wynalazku; fig. 11 — widok z góry ukladu rezonansowego przedstawionego na fig. 10; fig. 12 — uklad rezonansowy pokazany na fig. 8 z rezonatorami odbijajacymi; fig. 13 — uklad rezonansowy skladajacy sie z dwu sekcji rezonatorów; a fig. 14 przedstawia uklad rezonansowy w którym rezonatory posiadaja rózne wymiary geometryczne.Elektromechaniczny filtr tarczowy wedlug wynalazku przedstawiony jest na fig. 1. Posiada on uklad rezonansowy 1, który jest glównym elementem funkcjonalnym filtru, oraz elementy wyposazenia go w oporowe amortyzatory gumowe 2, wkladke ograniczajaca 3, podstawe 4, z wlutowanymi wyprowadzeniami 5, oslone 6, których zadaniem jest ustalenie polozenia ukladu rezonansowego 1, jego amortyzacja, hermetyzacja, doprowa¬ dzenie i odprowadzenie energii elektrycznej i oslona przed zewnetrznymi wplywami mechanicznymi. Ponadto elektromechaniczny filtr tarczowy posiada cewki indukcyjne 7 oraz magnesy stale 8, które sa elementami funkcjonalnie zakonczonego ukladu przetwornika elektromechanicznego.Niniejszy wynalazek i jego efekt zwiazany jest z udoskonaleniem konstrukcji ukladów rezonansowych elektromechanicznych filtrów, tarczowych. Dlatego tez dalszy opis bedzie dotyczyl glównie problemów doty¬ czacych konstrukcji ukladów rezonansowych.Jeden z przykladów rozwiazan ukladu rezonansowego przedstawiony jest na fig. 3. Uklad rezonansowy 1 sklada sie z zestawu posrednich rezonatorów tarczowych 9, brzegowych rezonatorów 10, mechanicznych ele¬ mentów sprzezenia 11 oraz magnetostrykcyjnych pretów 12. Za pomoca sprzezenia mechanicznego 11 krancowe rezonatory tarczowe mocowane sa do oporowych tulei 13, poprzez które uklad rezonansowy 1, ustawiony jest na amortyzatorach oporowych 2. Wewnatrz tulei 13 oporowych zamontowane sa cewki indukcyjne 7, a z zew¬ natrz przymocowane sa magnesy stale 8.Rozpatrzymy przy jakich warunkach moze byc zapewnione otrzymanie praktycznie czystego stanu drgan zginajacych w mechanicznych elementach sprzezenia ukladu rezonansowego. Takiewarunki moga zaistniec przy wzbudzeniu w tarczowych rezonatorach drgan zginajacych o kolowych liniach wezlowych.Na fig. 4a przedstawiono rezonator tarczowy i jedno z jego krancowych polozen w przypadku wzbudzenia w tarczy drgan zginajacych z jedna kolowa linia wezlowa. Na fig. 4b -r d podane sa wykresy rozkladu skladowej normalnej Vn i tangencjalnej Vj wektora predkosci ruchu punktów na powierzchni czolowej rezonatora tarczo¬ wego wzdluz jego promienia.Fig. 4c, e przedstawia prawo rozkladu impedancji Zp i Zj w tych samych punktach rezonatora tarczowego.Z analizy rozwiazania przedstawionego na fig. 4a, b,c, d, e wynika, ze w wypadku wzbudzenia w tarczy drgan4 86913 o jednej linii kolowej w punktach „a" rozmieszczonych na okregu o promieniu Ri, predkosc V równa jest zeru a impedancja Z równa nieskonczonosci. Analogiczny obraz wystepuje dla drgan o dwu wezlowych liniach kolowych. W przypadku przedstawionym na fig. 5a, b, c, d# e predkosc Vn równa jest zeru, a impedancja Zn praktycznie równa jest nieskonczonosci odpowiednio w punktach „b" i „c" lezacych na okregach o promieniach R2 i R3 równych promieniom odpowiednio pierwszego i drugiego wezla okreznego.Nietrudno jest zrozumiec, ze przez wzdluzne mechaniczne elementy sprzezenia ustawione w punktach „a" (fig. 4a) lub w punktach „b" i „c" (fig. 5a) beda przenoszone w ukladzie rezonansowym, skladajacym sie z dwóch lub wiecej rezonatorów tarczowych, tylko drgania zginajace.Wiadomo, ze wspólczynnik sprzezenia pomiedzy rezonatorami tarczowymi lub pasmo przepuszczania filtru proporcjonalne jest do stosunku opornosci falowej sprzezenia mechanicznego i impedancji rezonatora tar¬ czowego w punkcie zamocowania sprzezenia. Funkcja ta wiaze szerokosc pasma przepuszczania elektromecha¬ nicznego filtru tarczowego z mechaniczna wytrzymaloscia ukladu rezonansowego. Rzeczywiscie, w celu zbudo¬ wania stosunkowo waskopasmowych elektromechanicznych filtrów tarczowych nalezy zmniejszac opornosc falo¬ wa sprzezenia mechanicznego, co uzyskuje sie droga zmniejszenia poprzecznego przekroju sprzezenia, to znaczy zmniejszenia wytrzymalosci mechanicznej ukladu rezonansowego. To wlasnie powoduje niezbednosc wprowa¬ dzenia dodatkowych roztrojeniowych rezonatorów w znanym rozwiazaniu elektromechanicznego filtru tarczowe¬ go o zewnetrznym rozmieszczeniu sprzezen mechanicznych.Z fig. 4, 5 widac, ze przy zamocowaniu mechanicznych sprzezen w punktach „a", „b" i „c" wspólczynnik sprzezenia miedzy rezonatorami bedzie w pelni okreslony wartosciami impedancji Zj w tych punktach oraz opornoscia falowa mechanicznych elementów sprzezenia dla drgan zginajacych. Toostatnie wynika z tego, ze we wspomnianych punktach impedancje Zp sa nieskonczenie duze, to znaczy, ze dla drgan wzdluznych w mecha? nicznych elementach sprzezenia tarczowe rezonatory o drganiach o kolowych liniach wezlowych okazuja nie¬ skonczenie duzy opór. Na fig. 4 i 5 mozna równiez zauwazyc, ze impedancje Zj w punktach „a", „b" i „c" sa znacznie wieksze niz impedancje na brzegu tarczy. Oprócz tego opornosc falowa pretów drutowych, z których wykonuje sie elementy mechanicznego sprzezenia dla drgan zginajacych jest znacznie mniejsza niz dla drgan wzdluznych.Z powyzszego wynika jasno, ze realizacja ukladu rezonansowego, w stosunku do istniejacego rozwiazania z zewnetrznym rozmieszczeniem elementów mechanicznego sprzezenia, pozwala na kilkakrotne zwiekszenie wytrzymalosci mechanicznej filtrów pasmowych o równych pasmach przepuszczania, lub co jest równoznaczne, pozwoli wykonywac filtry o znacznie wezszym pasmie przy prostej strukturze sprzezenia miedzy rezonatorami tarczowymi. Inna cecha charakterystyczna ukladów rezonansowych wedlug wynalazku jest to, ze przy takim rozwiazaniu mozna praktycznie zupelnie pozbyc sie pasozytniczych pasm przepuszczania powstajacych na czestotliwosciach rezonansowych drgan zginajacych o promieniowych liniach wezlowych. Czestotliwosci rezo¬ nansowi tego rodzaju drgan dwóch sasiednich stopni z reguly znajduja sie w okolicy czestotliwosci rezonansowej drgan o kolowych liniach wezlowych (pozadanych drgan) i sa dlatego najbardziej niebezpieczne. Róznica czesto¬ tliwosci miedzy rezonansowymi czestotliwosciami drgan o kolowych liniach wezlowych i promieniowych li¬ niach wezlowych zwykle jest niewielka i zalezy od stosunku srednicy rezonatora tarczowego do jego grubosci.Przy zwiekszaniu stosunku srednicy tarczy do jego grubosci czestotliwosci rezonansowe ulegaja zblizeniu.W celu lepszego zrozumienia zalet elektromechanicznego filtra tarczowego wedlug wynalazku co do zwiek¬ szonej jego monoselektywnosci, porównamy warunki przechodzenia sygnalów przez uklad rezonansowy o ze¬ wnetrznym rozmieszczeniu elementów mechanicznego sprzezenia oraz przez uklad rezonansowy przy rozmiesz¬ czeniu elementów mechanicznego sprzezenia w punktach powierzchni czolowej rezonatora tarczowego na okre¬ gu o srednicy równej srednicy okregu kolowej linii wezlowej.W rezonatorach tarczowych w jednym i drugim przypadku na czestotliwosci fi i f2 (fig. 6a, b i fig. 7a, b) powstaja odpowiednio rezonansy drgan o kolowych i promieniowych liniach wezlowych. Sygnal podaje sie na srodek rezonatora wejsciowego i zdejmuje sie ze srodka rezonatora wyjsciowego. Punkt podania i zdjecia sygnalu odpowiada punktom zamocowania magnetostrykcyjnych pretów przetworników.W przypadku pierwszym (fig. 6a, b) ukladu rezonansowego, skladajacego sie z dwu tarcz i zewnetrznych elementów sprzezenia mechanicznego w wejsciowym rezonatorze wzbudzaja sie na czestotliwosci fi drgania o kolowych liniach wezlowych, które przekazywane sa elementami mechanicznego sprzezenia drgajacymi wzdluznie na rezonator wyjsciowy i nastepnie na przetwornik elektromechaniczny. Drgania o promieniowych liniach kolowych o czestotliwosci f2 przy wzbudzeniu rezonatora w srodku bezposrednio nie moga byc wzbu¬ dzone poniewaz dla tych drgan impedancja, to znaczy wejsciowa opornosc tarczy równa sie nieskonczonosci.Jednakze na czestotliwosci róznej od ft w tarczy beda istnialy wiele razy oslabione drgania o kolowych liniach wezlowych, w wyniku których elementy sprzezenia dzialaja na rezonator wyjsciowy wzbudzajac w nim inten¬ sywne drgania o promieniowych liniach wezlowych. Dlatego tez na wyjsciu rozpatrywanego ukladu rezonanso-86913 5 wego posiadajacego drgania wzdluzne w elementach sprzezenia przy czestotliwosci f2 zawsze beda istnialy rezonansowe drgania srodka rezonatora, które przekazywane beda na pret magnetostrykcyjny, na rysunku nie pokazany, i tworzyc beda intensywne pasozytnicze pasma przepuszczania.W drugim przypadku, (fig. 7a, b) ukladu rezonansowego, skladajacego sie z dwóch rezonatorów, polaczo¬ nych elementami mechanicznego sprzezenia zgodnie z wynalazkiem, drgania o kolowych liniach wezlowych wzbudzone w srodku rezonatora wejsciowego przy czestotliwosci ft przekazywane sa przez elementy sprzezenia mechanicznego poprzez skladowa tangencjalna ruchu punktu na tarczy. Fala zginajaca rozprzestrzenia sie po¬ przez elementy sprzezenia mechanicznego do drugiej tarczy, wzbudzajac w nim drgania o kolowej linii wezlowej.Na pierwszy rzut oka moze wydawac sie, ze dla czestotliwosci f2 moga powstac drgania o promieniowych liniach wezlowych w ten sposób, Jak w pierwszym przypadku to znaczy za posrednictwem oslabionych drgan o kolo¬ wych liniach wezlowych. Jednakze w tym wypadku to nie nastapi poniewaz sila dzialajaca na tarcze wyjsciowa sprzezenia skierowana jest tangencjalnie to znaczy w kierunku praktycznie nieskonczonych wartosci impedancji tarczy dla drgan o promieniowych liniach wezlowych w zwiazku z tym na tych drganiach moze istniec bardzo slabe sprzezenie co tez zapewnia bardzo niski poziom drgan na wyjsciu ukladu rezonansowego przy czestotliwos¬ ci f2.Rozpatrzone cechy rózniace rozwiazania ukladu rezonansowego o sprzezeniu mechanicznym drgajacym zginajaco pozwalaja na skonstruowanie malogabarytowych, wytrzymalych mechanicznie elektromechanicznych filtrów tarczowych dla róznych czestotliwosci roboczych oraz uzyskanie pasm przepuszczania praktycznie wol¬ nych od pasm pasozytniczych. Rzeczywiscie przy zmniejszaniu gabarytów elektromechanicznych filtrów tarczo¬ wych poprzez zmniejszanie wymiarów tarczowych rezonatorów, co jest najbardziej wskazane, wynikaja nastepu¬ jace skutki. Po pierwsze zwieksza sie stosunek srednicy do grubosci, co, jak wiadomo prowadzi do zblizenia czestotliwosci rezonansowych drgan podstawowych i pasozytniczych, a po drugie na calej powierzchni tarczy zmniejszaja sie impedancje, co zmusza do zmniejszania przekroju elementów sprzezenia, co z kolei prowadzi do zmniejszania wytrzymalosci mechanicznej ukladu rezonansowego. Rozmieszczenie sprzezen mechanicznych na powierzchni czolowej tarcz na okregu o srednicy równej okregom kolowych linii wezlowych otwiera mozliwosc stworzenia ukladów rezonansowych o zupelnie nowym rozmieszczeniu podstawowych elementów. Cecha róznia¬ ca te rozwiazania jest takze rozmieszczenie rezonatorów i elementów mechanicznego sprzezenia, przy którym na jednej lub kilku tarczach ukladu rezonansowego elementy sprzezenia mechanicznego mocowane sa tylko do jednej z czolowych powierzchni tarczy. Jeden z wariantów takiego ukladu rezonansowego pokazany jest na fig. 8 . i 9. W tym rozwiazaniu rezonatory tarczowe 14 i 15 polaczone sa wzajemnie za posrednictwem jednego elementu sprzezenia mechanicznego 16. Tuleje oporowe 17 mocuje sie do tarcz 15 za pomoca mechanicznych elementów sprzezenia 18. Na tej samej powierzchni czolowej tarcz 15 mocowane sa prety magnetostrykcyjne 19 przetworni¬ ków.Na fig. 10 i 11 przedstawiono rozwiazanie ukladu rezonansowego, w którym elementy sprzezenia mechanicznego laczace rezonatory tarczowe sa wzajemnie równolegle, lecz leza w róznych plaszczyznach. Roz¬ mieszczone sa przy tym w ten sposób, ze plaszczyzny symetrii tarcz przeprowadzone przez osie elementów sprzezenia mechanicznego sasiednich tarcz 14, 15 tworza kat a, którego wielkosc moze zmieniac sie w granicach od 90° do 180°. Jezeli elementy sprzezen zgodnie z wynalazkiem mocowane sa w punktach lezacych na okregu równym kolowej linii wezlowej, to znaczy przez elementy sprzezenia przekazywane sa drgania czysto zginajace, to w tym przypadku wartosc wspólczynnika sprzezenia pomiedzy sasiednimi rezonatorami bedzie zalezala od orientacji wspomnianych plaszczyzn symetrii dwu sasiednich tarcz w stosunku do siebie to znaczy od katowa.Przy wartosci kata a równej 180° zaistnieje sytuacja zilustrowana na fig. 8 i 9. Jezeli jest mniejsza od 180° wspólczynnik sprzezenia zmniejsza sie wraz ze zmniejszeniem a. Przypadek gdy a = 90° nie ma sensu poniewaz przy takim kacie wspólczynnik sprzezenia pomiedzy rezonatorami jest równy zeru. W ten sposób na bazie ukladu rezonansowego pokazanego na fig. 10 i 4 mozna budowac elektromechaniczne filtry tarczowe, które posiadaja te sama wytrzymalosc mechaniczna beda posiadaly pasma przepuszczania od bardzo waskich do stosunkowo szerokich.Poniewaz przy tym rozwiazaniu wystepuja wolne (otwarte) powierzchnie czolowe istnieje mozliwosc wykorzystania ich do zabudowania dodatkowych elementów zwiekszajacych sztywnosc ukladu rezonansowego oraz do zamocowania specjalnych rezonatorów odbijajacych tworzacych bieguny tlumienia. Przyklad konstruk¬ cji ukladu rezonansowego z rezonatorami odbijajacymi pokazano na fig. 12.Na fig. 13 pokazana jest odmiana rozwiazania ukladu rezonansowego, wykorzystywana przy konstrukcji elektromechanicznych filtrów o wysokiej selektywnosci. W tym przypadku caly uklad rezonansowy sklada sie z oddzielnych sekcji, w których rezonatory 21 rozmieszczone sa wspólosiowo i sa wzajemnie równolegle/Ele¬ menty mechanicznego sprzezenia 22 zamocowane sa na dwu powierzchniach czolowych rezonatorów 21. Sekcje sa polaczone ze soba rezonatorem 23 za pomoca elementów mechanicznego sprzezenia 24 zamocowanych na6 86913 jednej powierzchni czolowej. Wolna powierzchnie czolowa tarczowego rezonatora 24 wykorzystuje sie do zamo¬ cowania na niej dodatkowego elementu oporowego 25. W innym przypadku powierzchnia ta i wolne powierzerw nie tarcz 21 obu sekcji moga byc wykorzystane dla zamocowania rezonatorów odbijajacych.Na fig. 14 pokazano tarczowy uklad rezonansowy, w którym tarczowe rezonatory 26 róznia sie swoimi wymiarami od tarczowych rezonatorów 27. Jednoczesnie wszystkie rezonatory tarczowe sa nastrojone na jedna¬ kowa czestotliwosc dla podstawowego rodzaju drgan to znaczy dla drgan o kolowych liniach wezlowych oraz rozstrojone dla drgan pasozytniczych. Wykonanie tego typu ukladu rezonansowego pozwala na zbudowanie na jego podstawie filtrów elektromechanicznych, w których osiaga sie znaczne tlumienie drgan pasozytniczych.Rozwazone powyzej odmiany wykonania ukladów rezonansowych daja dostatecznie pelne wyobrazenie o mozli¬ wosci polepszenia na ich bazie calego rzedu elektrycznych i eksploatacyjnych wskazników filtrów elektromeeruh nicznych.Rozpatrzone wyzej rozwiazania ukladów rezonansowych pozwalaja na znaczne polepszenie rzedu wskazni¬ ków elektrycznych i ekonomicznych filtrów elektromechanicznych. Tak na przyklad uklad rezonansowy o ilosci rezonatorów od 5 do 9 wykonany zgodnie z wynalazkiem na czestotliwosc 100 kHz i pasmo przepuszczania 1000 Hz posiada objetosc 3,5—5 cm3, a takie same filtry na srednia czestotliwosc 500 kHz posiadaja objetosc 1,5—2 cm3. Filtry elektromechaniczne wykonane na podstawie proponowanych ukladów rezonansowych posia¬ daja stosunkowo wysoka wytrzymalosc mechaniczna. Sa one odporne, to znaczy nie zmieniaja swych parame¬ trów na obciazenie wibracyjne w zakresie czestotliwosci do 2000 Hz przy przyspieszeniach 20 g, na uderzenie wielokrotne o przyspieszeniu 75 g i na uderzenie pojedyncze o przyspieszeniu 150 g.Realizacja przedstawionych rozwiazan elektromechanicznych filtrów tarczowych nie nastrecza trudnosci dzieki dobrze opanowanej technologii produkcji ukladów rezonansowych metoda doczolowego, jedno i wielo- punktowego zgrzewania impulsora kondensatorowego. PL